Sistema de controlo de processo e de organização numa empresa metalomecânica

Kevin Cunha Silva

Sistema de Controlo de Processo e de

Organização numa Empresa Metalomecânica

Kevin Cunha Silva

Sis tema de Contr olo de Pr ocesso e de Or ganização numa Em pr esa Me talomecânica

Dissertação de Mestrado

Engenharia Mecatrónica

Área de Especialização de Tecnologia de Manufatura

Trabalho efectuado sob a orientação do

Professor Doutor António A. Caetano Monteiro

Sr. Paulo Ribeiro

Kevin Cunha Silva

Sistema de Controlo de Processo e de

Resumo

No atual enquadramento, com os mercados debaixo de uma feroz competição, as empresas são obrigadas a estudar métodos e técnicas que permitam eliminar desperdícios, reduzir custos e tempos de produção.

O presente trabalho aborda a gestão de produção de uma pequena empresa metalomecânica. Na base do trabalho desenvolvido está a metodologia Lean, integrada no controlo e gestão da produção na empresa. Apresenta vários métodos que visam à redução de desperdícios e procura mostrar a vantagem da Engenharia Mecatrónica no ambiente industrial da metalomecânica. Apresenta as vantagens da implementação CNC e introdução de um software de CAD/CAM, para apoio à produção da empresa, utilizando as máquinas CNC.

Concluí que uma correta organização de informação é de grande importância para a gestão empresarial, e que é possível reduzir significativamente os tempos de preparação das máquinas CNC, e aumentar o rendimento de produção com a utilização de um software de CAD/CAM.

No capítulo 1 faz-se uma pequena introdução ao tema;

No capítulo 2 apresenta-se o Estado da Arte evidenciando o papel da Mecatrónica, organização e gestão empresarial e a implementação de CNC;

No capítulo 3 é feita uma apresentação e descrição da empresa; No capítulo 4 apresentam-se as propostas de desenvolvimento; No capítulo 5 são apresentas as conclusões do trabalho realizado. Palavras-Chave

Lean, Layout, Controlo oficinal, Mecatrónica, CNC, CAD, CAM', Melhoria Contínua, Eliminação de Desperdício, Maquinagem.

Abstract

In the current environment with markets under a fierce competition, companies are required to study methods and techniques to eliminate waste, reduce costs and reduce the time production.

This work discusses the management production of one small metalworking company. On the basis of the work it is the Lean methodology, integrated on control and production management in the firm. It presents various methods of reducing waste and show the advantage of Mechatronics Engineering in the industrial environment in the metalworking. It presents the implementation and advantages of CNC introduction of a CAD / CAM software, to support production of the company using CNC machines.

It is concluded that a proper organization of information is of great importance for enterprise management, and it is possible to reduce significantly the setup times of CNC machines, and increase the production with the use of CAD/ CAM software.

Chapter 1 is a short introduction to the theme;

Chapter 2 presents the State of the Art which has the function of Mechatronics, organization and business management and CNC implementation;

Chapter 3 presents one description of the Company; Chapter 4 presents the development proposals;

In Chapter 5 are presented the conclusions of the developed work. Keywords

Lean, Layout, Shop Floor Control, Mechatronics, CNC, CAD, CAM, Continuous Improvement, Elimination, Machining.

Agradecimentos

Após um longo percurso académico até à conclusão deste trabalho, gostaria de expressar o meu profundo agradecimento a todos os que, direta ou indiretamente, me ajudaram a efetuá-lo, nomeadamente:

Ao Professor A. Caetano Monteiro pela excelente orientação, pela excelência dos conhecimentos transmitidos, pela dedicação, amizade e momentos de boa disposição.

Ao Sr. Osvaldo Santos e ao Sr. Paulo Ribeiro, bem como a toda a empresa Preserie Lda., por me terem recebido de braços abertos e me terem proporcionado condições para a execução desta Dissertação.

Aos meus pais, namorada e irmão, pelo inesgotável apoio, amor e compreensão nos momentos mais tensos.

A todos os meus colegas de turma, em especial ao Sérgio Fernandes, André Moreira e Fernando Isaac pela ajuda e motivação de trabalho.

A todos os meus amigos mais próximos que ao longo da vida me têm ajudado, fica o reconhecimento e um carinho especial pelo suporte que me têm dado.

“O que as suas mãos tiverem que fazer,

que o façam com toda a sua força,

pois na sepultura não há atividade nem planeamento,

não há conhecimento nem sabedoria.”

Índice 1 Introdução ... 1 1.1 Enquadramento... 1 1.2 Objetivos ... 2 1.3 Estrutura da dissertação ... 3 2 Estado da Arte ... 5 2.1 Introdução da Mecatrónica ... 5 2.2 Classificação da produção ... 8

2.3 Modelos de organização da produção – Layouts ... 12

2.4 Organização da Produção ... 16

2.4.1 Estruturas organizacionais ... 17

2.5 Planeamento da Produção ... 20

2.5.1 Planeamento a Longo Prazo ... 21

2.5.2 Planeamento a Médio Prazo ... 23

2.5.3 Planeamento a Curto Prazo... 25

2.5.4 Controlo oficinal ... 25

2.6 Eliminação de desperdícios (filosofia Lean) ... 29

2.6.1 Princípios da filosofia Lean ... 30

2.6.2 Os oito desperdícios ... 31

2.6.3 Ferramentas Lean ... 32

2.7 Aplicativo de Gestão da Produção ... 33

2.8 Processo de Fabrico ... 35

2.8.1 Procedimentos de Produção ... 37

2.8.2 Limitações de produtividade ... 39

2.9 Implementação de CNC ... 43

2.9.1 Aspetos particulares da seleção de CNC ... 43

2.9.2 Seleção de máquinas CNC ... 45

2.9.3 CAD ... 54

2.9.4 CAM ... 61

3 Descrição atual da empresa ... 77

4 Propostas de Desenvolvimento ... 87

4.1 Implementação CAD/CAM ... 87

4.2 Departamentalização ... 91

4.4 Criação de uma rede industrial ... 95

5 Conclusão e Sugestões para Trabalhos Futuros ... 97

Bibliografia ... 101

Índice de Figuras

Figura 1 – Interação da mecatrónica com as diversas áreas [1] ... 5

Figura 2- A Mecatrónica e suas vertentes ... 6

Figura 3 – Instrumento digital com saída de dados ... 6

Figura 4 – Centro de maquinagem CNC ... 7

Figura 5 – Factores a considerar na concepção de layouts [4] ... 12

Figura 6 – Sistema de produção organizado por produto [3] ... 13

Figura 7 – Sistema de produção organizada por processos [3] ... 14

Figura 8 – Sistema de produção organizado por células [3] ... 15

Figura 9 – Organização de produção [6] ... 16

Figura 10 – Estrutura Simples [8] ... 17

Figura 11 – Estrutura funcional [8] ... 18

Figura 12 – Estrutura divisional [8] ... 18

Figura 13 – Estrutura em rede [8] ... 19

Figura 14 – Níveis de planeamento e funções associadas (Adaptado de [4]) ... 20

Figura 15 – Planeamento a médio prazo; abordagem das questões táticas (Adaptado de [4]) . 23 Figura 16 – Diagrama de controlo oficinal (Adaptado de [9]) ... 26

Figura 17 – Logótipo do Software Primavera [16] ... 34

Figura 18 – Processos de fabrico ... 35

Figura 19 – Ilustração das variáveis anteriores [20]... 41

Figura 20 – Organigrama do processo de seleção de máquinas CNC (Adaptado de [21]) ... 46

Figura 21 – Caraterísticas de centros de maquinagem deduzidas de estatísticas (Adaptado de [21]) ... 47

Figura 22 – Gastos de fabricação por peça (Adaptado de [21]) ... 50

Figura 23 – Etapas do Inventor para modelação de uma peça ... 56

Figura 24 – Diversidade de formatos de leitura no Inventor ... 57

Figura 25 – Logotipo AutoCAD ... 59

Figura 26 – Logotipo Autodesk Inventor ... 60

Figura 27 – Excerto de programação CNC ... 64

Figura 28 – Pós-processadores do Inventor HSM ... 68

Figura 29 – Controlador da Fanuc Oi-MD ... 69

Figura 30 – Software de controlo numérico direto da RemoDNC ... 71

Figura 31 – Especificações de velocidades e avanços no HSM ... 73

Figura 32 – Imagem da Preserie Lda. ... 77

Figura 33 – Stock de matéria prima na Preserie ... 79

Figura 34 – Armazenamento das ferramentas na Preserie ... 80

Figura 35 – Desorganização das ferramentas, apoios e chaves de aperto na Preserie ... 82

Figura 36 – Operário a programar junto da fresadora CNC na Preserie ... 83

Figura 37 – Instrumentos de medição da Preserie ... 85

Figura 38 – Layout das instalações da Preserie ... ii

Figura 39 – Formas de fresas [19] ... v

Figura 40 – Ilustração das variáveis [20] ... vii

Figura 41 – Ilustração da interpolação circular interna [20] ... viii

Figura 43 – Ilustração das velocidades em relação ao centro da fresa [20] ... ix

Figura 44 – Fresagem de rasgos [20] ... ix

Figura 45 – Fresagem lateral [20] ... ix

Figura 46- Exemplos de rede Wireless e LAN ... viii

Índice das Tabelas

Tabela 2 – Consequências positivas e negativas dos layouts [4] ... 12

Tabela 3 – Os oito desperdícios ... 31

Tabela 4 – Ferramentas Lean ... 32

Tabela 5 – Comparação dos aplicativos de gestão de produção ... 33

Tabela 6 – Exemplo das características da máquina ... 40

Tabela 7 – Listagem das máquinas existentes na Preserie ... 81

Tabela 8 – Caraterísticas das ferramentas [19] ...iv

Tabela 9 – Caraterísticas das arestas da ferramenta [19] ... v

Lista de Siglas e Acrónimos

2D- Duas dimensões 3D – Três dimensões

BOM- Planning Bill of Material (Planeamento da Lista de Materiais) CAD- Computer Aided Design (Desenho Assistido por Computador)

CAM- Computer Aided Manufacturing (Maquinagem Assistida por Computador) CMM- Coordinate Measuring Machine (Máquina de medição por coordenadas) CN- Comando Numérico

CNC- Comando Numérico Computadorizado CO- Controlo Oficinal

CRP- Capacity Requirements Planning (Planeamento das Necessidades de Capacidade) FDC- Factory Data Collection (Recolha de Dados da Fábrica)

JIT- Just In Time (Produção no Tempo Exato)

MRP- Material Requirement Planning (Planeamento de Necessidades de Materiais) PDP- Plan Directeur de Production (Plano Diretor de Produção)

SOP- Sales and Operations Planning (Plano de Venda e Operações) TPM- Total Productive Maintenance (Manutenção Produtiva Total) TQM- Total Quality Management (Gestão da Qualidade Total) TPS- Total Production System (Sistema de Produção Total)

1 Introdução

1.1 Enquadramento

A atividade industrial, como na metalomecânica, compreende diversos fatores laborais que, quando conjugados entre si,aumentam o lucro, decorrente do fabrico dos produtos. Um fator importante para o sucesso a longo prazo de uma empresa é a sua eficiência na produtividade.

Uma produtividade alta significa lucros altos, logo isto é um acréscimo para a competitividade face às empresas concorrentes. Muitas empresas procuram então o aumento produtivo de maneira a reduzir os custos de produção e manter a satisfação do cliente, aumentando também a qualidade do serviço prestado.

É importante a empresa ter um conhecimento geral do todo o processo que se realiza no seu interior, e desta forma introduzir uma organização de trabalho cada vez mais completa, para que através de métodos de controlo oficinal se consiga otimizar ainda mais a linha de produção, eliminando com o passar do tempo, tudo o que seja desperdícios desnecessários e que possam ser evitados. As empresas atuais têm recorrido à melhoria contínua (filosofia Lean Manufaturing1) das linhas de produção.

A evolução dos processos de produção na área da metalomecânica chegou ao ponto, de usar uma maior automatização dos métodos de maquinagem. Utilizando programas computacionais de CAD e CAM é possível recuperar grande parte do tempo utilizado para a programação das máquinas CNC, comparado com o tempo para programação manual, ou o fabrico das peças em máquinas convencionais.

Numa altura em que o mercado se encontra fortemente competitivo, uma utilização proveitosa de um software deste tipo, pode ser uma mais valia para a empresa. Este pode ser um ponto fundamental para fazer “disparar” a produtividade de uma empresa metalomecânica.

Numa fase em que todo o mercado se encontra cada vez mais automatizado, é necessário às empresas acompanhar essa evolução, e uma maneira de se inovarem

1

Lean Manufacturing – em português significa “Manufatura Reduzida” e é uma filosofia de gestão focada na redução de desperdícios, com o objetivo de os eliminar.

pode ser implementar cada vez mais instrumentos eletrónicos de apoio ao controlo de produção, para que assim se evitem erros ou, perdas de tempo, entre outras desvantagens. A utilização de instrumentos eletrónicos traz vantagens para o melhoramento de controlo, o melhoramento de produção entre outros aspetos que se obtêm com a introdução de componentes eletrónicos nos mercados existentes.

1.2 Objetivos

O objetivo desta dissertação é analisar todo o processo produtivo atual da empresa Preserie Lda., que trabalha na área da metalomecânica, e proceder ao estudo para a implementação de CAD/CAM num futuro próximo e de melhorias em todo o processo de produção de componentes.

A gestão de produção e controlo oficinal na empresa apresenta deficiência de organização, que conduziram ao reconhecimento da necessidade de ser realizado um estudo geral sobre métodos de organização de trabalho, controlo oficinal, organização e gestão da produção.

Pretende-se também que este estudo estabeleça um conjunto de propostas, que, com tempo a empresa possa implementar para se tornar mais competitiva no mercado, com uma produção mais eficiente e que evite grande parte dos gastos que não são necessários nem produzem valor nos produtos fabricados.

1.3 Estrutura da dissertação

Este trabalho divide-se em 6 capítulos, sucintamente descritos a seguir, para além das referências e dos anexos:

Capítulo 1 – Introdução: Faz uma pequena introdução ao tema, onde são expressadas

algumas ideias sobre o enquadramento e os objectivos propostos para a realização deste trabalho.

Capítulo 2 – Estado da arte: Descreve-se o papel fundamental da aplicação da

Engenharia Mecatrónica no tema abordado, seguido de uma pequena descrição da situação actual sobre os temas que foram abordados, nomeadamente: Gestão e Organização Empresarial, Gestão de Produção e Implementação de CNC numa empresa.

Capítulo 3 - Descrição da empresa: É feita uma pequena descrição da empresa e da

sua organização. Realiza-se uma análise ao processo de fabrico, onde são detectados os principais problemas.

Capítulo 4- Propostas de desenvolvimento: Neste capítulo encontram-se apresentadas

as propostas e/ou soluções para resolver ou ajudar a melhorar os problemas detetados no capítulo 4.

Capítulo 5 - Conclusão e sugestões para trabalhos futuros: Descrevem as conclusões

finais do trabalho e os aspectos importantes a salientar, assim como sugestões para trabalhos futuros de maneira a dar seguimento a esta dissertação.

Referências - Contém todas as referências bibliográficas desta dissertação.

Anexos – Abarca todo o material que pode ajudar a uma melhor compreensão deste

2 Estado da Arte

2.1 Introdução da Mecatrónica

A Mecatrónica pode ser definida como a integração das áreas de mecânica, eletrónica, computação e o controlo inteligente com vista à automatização de equipamentos e processos, isto é, a Mecatrónica visa realizar a fusão da mecânica com a eletrónica. É considerada um aspeto tecnológico de base para a iniciação aos novos e crescentes recursos da automação nos processos industriais [1].

É um ramo recente da engenharia que procura incorporar aos sistemas mecânicos os avanços proporcionados pelos circuitos eletrónicos e pela computação.

A Mecatrónica é assim o resultado de uma verdadeira fusão de tecnologias como apresentado na Figura 1. Assim, os limitadores de fim de curso são substítuidos pelos sensores, tornando assim os sistemas em sistemas inteligentes, isto é, tornam-se em sistemas que fornecem informação de utilização, manutenção e gestão, precisão dimensional, modelização e controlo de produção [1].

Um sistema mecatrónico realiza aquisição de sinais, processamento digital e como saída, gera forças e movimentos. Os sistemas mecânicos são integrados com sensores, microprocessadores e controladores. O sistema pode assim, por exemplo, detetar variações paramétricas e após o processamento adequado dessa informação, reagir a essa perturbação de modo a restaurar uma situação de equilibrio [1]. A Figura 2 exemplifica assim a interação entre os sistemas mecânicos e eletrónicos.

Figura 2- A Mecatrónica e suas vertentes Mecatrónica na Indústria

No caso da aplicação da Mecatrónica na gestão e organização da produção, esta poderá estar introduzida em diversos processos, como medição, pesagem e contagem de peças. Para isso existem, por exemplo, intrumentos de medição que devem ser eletrónicos, através de saídas de dados é possível transferir as medições feitas para uma base de dados, como o exemplo do instrumento da Figura 3. Também podem existir sensores de apoio ao controlo de produção, e poderá ser utilizado o computador como centralização da informação, utilizando um ou mais softwares adequados.

Com a evolução dos processos de organização e controlo de produção, tende a existir um aumento da automatização e com isto um aumento paralelo da componente eletrónica; logo, cada vez os processos se tornam mais mecatrónicos. O que significa tornar os processos de produção mais eficientes, económicos e com maior qualidade do produto final.

No caso da aplicação da Mecatrónica na produção é mais visível a sua implementação, desde as máquinas CNC, como o exemplo da Figura 4, a redes industriais, a modelação computacional entre outras áreas em que existe sempre essa ligação entre a vertente mecânica e eletrónica.

Figura 4 – Centro de maquinagem CNC

Na introdução de um engenheiro mecatrónico numa empresa, é uma mais valia ter os conhecimentos necessários de ambos os lados (mecânicos e eletrónicos) de maneira a facilitar a procura de informação e do estudo em si.

Áreas de aplicação da engenharia mecatrónica

Como referido anteriormente, a mecatrónica apresenta uma vasta área de aplicação, como por exemplo:

 Automação Industrial;

 Sistemas Pneumáticos e Oleo-hidráulicos;

 Sensoreamento e Atuação;

 Robótica e Sistemas Mecatrónicos;

 Modelação Computacional e Simulação;

2.2 Classificação da produção

A organização de uma empresa industrial consiste em estabelecer as relações entre pessoas e os recursos disponíveis. Com esse objetivo, cada etapa do trabalho dentro da empresa, tem de estar bem definida. O trabalho segue como uma sequência lógica de procedimentos que começa na aquisição de material e acaba no produto final.

A organização do trabalho tem como objetivo principal o aumento da produtividade. Para que esse aumento de produtividade se verifique é preciso estudar qual o método de trabalho da empresa e analisar as falhas existentes. Cada empresa deve ter um departamento responsável pelo estudo do trabalho que é constituído por um gabinete técnico que está subdividido em várias funções [1].

A classificação dos sistemas de produção não é universal; por isso, existem vários tipos de classificação que podem ser utilizados. Uma das classificações utilizadas é a de Groover, que classifica os sistemas produtivos de acordo com as quantidades produzidas. Groover, citado por [2], classifica os sistemas produtivos da seguinte forma:

Produção em oficina: produção de grande variedade de produtos em pequenas

quantidades;

Produção em lotes: produção de alguma variedade de produtos em quantidades

relativamente pequenas;

Produção em massa: produção de grandes quantidades de produtos, mas com pouca

Planeamento do processo produtivo – Procedimento

É importante a análise dos critérios e métodos utilizados nos processos produtivos das empresas, pois conhecer os procedimentos de funcionamento do sistema de produção é essencial para se conseguir manter dentro de um mercado globalizado e cada vez mais competitivo. Os passos que se devem seguir são [3]:

1-Obtenção dos dados necessários;

2- Análise de cada um dos componentes do produto; 3- Construção da folha de especificação das tarefas;

4- Combinação das tarefas básicas em operações de fabrico; 5- Determinação da sequência lógica das operações.

Classificação dos processos de produção

Muitos tipos de classificações podem ser usados nos sistemas produtivos. Na produção industrial pode-se dividir a classificação dos processos de produção em dois grupos: os processos contínuos que são os processos que mais se utilizam em produção em série, em que devido à utilização de máquinas modernizadas é possível maximizar o stock das empresas com este tipo de processo; e os processos discretos que são utilizados em empresas menores, para conseguir atender uma maior diversidade de clientes, e em que podem ser utilizadas máquinas menos modernizadas ou específicas para diversos processos. Cada tipo de processo possui as suas vantagens e desvantagens.

Os processos de produção são então divididos, segundo J.Pinto [4] em:

1- Processos contínuos

•Produtos a granel; •Volumes elevados;

•Produtos altamente standardizados; •Equipamentos muito pouco flexíveis.

2- Processos discretos –Projecto

•Trabalhos não rotineiros com um conjunto específico de objectivos a concretizar num determinado horizonte temporal.

–Oficina

•Produtos personalizados; •Grande variedade de produtos; •Volumes reduzidos;

•Flexibilidade de equipamentos.

–Lotes

•Produtos semi-standardizados; •Variedade moderada de produtos; •Volumes moderados;

•Flexibilidade de equipamentos limitada.

–Repetitivo

•Produtos standardizados;

•Variedade reduzida de produtos; •Volumes elevados;

Todos os processos podem ser comparados entre si, como se pode ver na Tabela 1, em que se compara a variedade de tarefas que cada processo tem, a capacidade de fazer, a flexibilidade na mudança do tipo de peça ou produção, o custo unitário e o volume total de produção de cada processo.

Tabela 1 – Comparação dos processos de produção [4]

Dimensão

Oficina Lotes Repetitivo Contínuo Variedade de

tarefas

Muito elevada

Moderada Baixa Muito baixa

Flexibilidade Muito elevada Moderada Baixa Muito baixa Custo unitário Muito elevado Moderado Baixo Muito baixo Volume de

output

Muito baixo

Baixo Elevado Muito

estratégia

de Layout

2.3 Modelos de organização da produção – Layouts

A organização da produção de uma empresa pode ser seguida segundo um modelo. A conceção de um layout e as decisões que lhes estão associadas revestem-se de grande importância para as empresas. Os modelos são definidos em função da relação entre a quantidade produzida e o número de produtos diferentes. Os fatores a considerar na conceção de um layout são resumidamente apresentados na Figura 5 [4].

Figura 5 – Factores a considerar na concepção de layouts [4]

A implementação de um modelo de organização de produção, pode ter consequências positivas ou negativas no desempenho da empresa. Para se classificar um layout como sendo bom ou mau é preciso ter em causa alguns aspetos que podem ser apresentados como na Tabela 2.

Tabela 2 – Consequências positivas e negativas dos layouts [4]

Benefícios de um bom layout Desvantagens de um mau layout

- Minimiza custos de transporte e movimentação de materiais;

- Correta utilização dos espaços;

- Utilização dos recursos humanos de forma eficiente;

- Elimina estrangulamentos no fluxo de produção;

- Reduz tempos de processos e serviços; - Facilita a movimentação dos recursos e cargas;

- Elimina movimentos desnecessários.

- Elevados custos de posse e movimentação

- Maiores tempos de ciclo; - elevados stocks intermédios; - Pior qualidade;

- Danos nos artigos e produtos;

- Problemas de segurança e na moral dos colaboradores;

- Baixa utilização dos espaços e equipamentos;

Sistemas de produção por posição fixa

 Utilizam-se na produção de produtos de grandes dimensões, nos quais [5]: a) A posição do produto está pré-determinada;

b) Os custos associados à movimentação do produto entre os diferentes postos de trabalho são proibitivos;

 Os trabalhadores, equipamentos, materiais, deslocam-se para perto do produto, à medida que vão sendo necessários;

 O lote produtivo é normalmente unitário ou produz-se apenas um produto de cada modelo (produção por projeto).

Sistemas de produção organizados por produtos

 Neste tipo de sistemas coexistem uma ou mais linhas de produção independentes, sendo os equipamentos de cada linha dedicados ao fabrico de um único componente (ou produto) ou pequenas variantes desse produto [5], como se vê na Figura 6.

Figura 6 – Sistema de produção organizado por produto [3]

Este sistema possui as seguintes vantagens:

–ciclos de produção reduzidos;

–baixo custo de transporte de materiais;

–níveis baixos de existências em curso de fabrico; –taxas elevadas de utilização dos recursos;

–sistema de planeamento e controlo de produção simples.

Este sistema possui as seguintes desvantagens:

–pouca flexibilidade do sistema;

–pouca motivação dos recursos humanos;

Sistemas de produção organizados por processos

 Neste tipo de sistemas os equipamentos são agrupados em departamentos de acordo com a sua funcionalidade. Os componentes percorrem então, segundo a respetiva sequência de operações, os diferentes departamentos para serem processados [5]. Como se vê na Figura 7.

Figura 7 – Sistema de produção organizada por processos [3]

Este sistema possui as seguintes vantagens:

–elevada taxa de utilização dos equipamentos e da mão-de-obra; –elevada flexibilidade;

–maior motivação da mão de obra.

Este sistema possui as seguintes desvantagens:

–controlo da produção difícil;

–ciclos de produção maiores do que nos sistemas organizados por produto;

–maiores existências em curso de fabrico do que nos sistemas organizados por produto; –elevados custos de movimentação de materiais.

Sistemas de produção organizados por células

 Neste tipo de sistemas os equipamentos são associados de forma a que cada grupo (célula de produção) seja maioritariamente dedicado ao processamento de uma família de componentes [5], como se vê na Figura 8.

Figura 8 – Sistema de produção organizado por células [3]

 Os sistemas de produção organizados por células têm as vantagens de uma configuração por produto às quais se associam a flexibilidade e a motivação da mão de obra de um sistema organizado por processo [5].

 Facilitam a introdução de técnicas de JIT e TQM, uma vez que associa cada trabalhador a um conjunto restrito e integrado de máquinas, componentes e tarefas pelos quais assume a responsabilidade [5].

2.4 Organização da Produção

A organização da produção determina os procedimentos essenciais para o desenvolvimento de uma empresa. Estes procedimentos devem ter como finalidade o aumento de produtividade, de qualidade e a diminuição de custos. As empresas são normalmente organizadas de acordo com o esquema da Figura 9 [6].

Figura 9 – Organização de produção [6]

Nas empresas todos os objetivos devem ser planeados pela administração, e depois ser transmitidos para os devidos colaboradores. A informação e os objetivos são normalmente transmitidos para os respetivos departamentos, que são formados por pessoas que desempenham funções semelhantes ou atividades principais em unidades de gestão e organização da produção.

As empresas estão normalmente divididas por departamentos, com o intuito de agrupar funções similares, separar funções para evitar conflitos de interesses e ter um melhor controlo das funções que são semelhantes. Os departamentos podem ser divididos segundo as funções, o produto,o cliente ou a área geográfica [6].

2.4.1 Estruturas organizacionais

A organização trabalha de forma a tornar as pessoas mais produtivas quando trabalham em conjunto. As estruturas organizacionais são adequadas para as condições e épocas nas quais se ajustam. Em qualquer organização, é necessária uma série de estruturas organizacionais [7]. Uma empresa pode ser estruturada de diferentes formas em função da sua dimensão. As estruturas de organização variam entre empresas em função da sua capacidade produtiva e do número de trabalhadores associados [8].

Estrutura Simples

Esta estrutura, apresentada na Figura 10, é utilizada em empresas familiares e de pequena dimensão. Muitas vezes o proprietário da empresa é também trabalhador e tem uma relação direta com os funcionários [8].

Geralmente, é utilizada para iniciar pequenas empresas, porque começam com poucos trabalhadores e logo existe desde o início uma grande conexão entre o proprietário e os empregados. Enquanto existe pouca informação a circular numa empresa de pequena dimensão, esta estrutura pode funcionar, mas a longo prazo acaba por se tornar pouco rentável uma vez que toda a informação fica concentrada em apenas uma pessoa.

Estrutura Funcional

São estruturas divididas por departamentos segundo critérios funcionais no primeiro nível, em que as funções principais do primeiro nível são o marketing, a produção, a comercialização e as finanças e de segundo nível é a administração.

Cada empresa adapta o seu modelo de estrutura funcional de acordo com as suas característica ou necessidades, como por exemplo a da Figura 11 [7].

Figura 11 – Estrutura funcional [8]

Estruturas Divisionais

A divisionalização é a separação da estrutura funcional para divisões autónomas que passam a operar com relativa independência, como se vê na Figura 12.

Estruturas divisionais são caracterizadas pela forma de administração descentralizada. É quando a empresa decide que cada setor agirá de forma “livre”, demonstrando independência nas suas tomadas de decisão e forma de gestão [7].

Este tipo de estrutura assenta na divisão das tarefas com base na diversidade de produtos, projeto, mercados ou processos da empresa [7]. Dentro de cada divisão existem produtos e serviços que são relativamente independentes [8].

Estruturas em Rede

A organização em rede é utilizada em empresas de grande dimensão que ultrapassam, em muitos casos, as fronteiras de um país. Este tipo de empresas é constituído por uma série de empresas independentes ligadas umas às outras [8]. Um exemplo pode ser como na Figura 13.

2.5 Planeamento da Produção

O planeamento pode ser definido como o pensamento que antecede a ação, isto é, é a actividade que consiste em estabelecer metas e fixar objetivos organizacionais, preparar planos específicos de ação e prazos de cumprimento.

Deve ser uma atividade estruturada e disciplinada como está exposta na Figura 14. A estrutura pode ser apresentada em vários níveis hierárquicos [4]:

 Planeamento a longo prazo, onde são tratadas as questões estratégicas.

Normalmente, é executado ao nível da gestão de topo e tido como elemento orientador para todas as funções e áreas de negócio da empresa;

 Planeamento a médio prazo, onde são tratadas as questões táticas.

Normalmente, é executado ao nível do departamento ou área de negócio;

 Planeamento a curto prazo, onde são tratadas as questões operacionais.

Normalmente, é executado ao nível da função.

Figura 14 – Níveis de planeamento e funções associadas (Adaptado de [4])

Programação: lida com as questões do momento, com a resolução de

problemas e a consideração de estrangulamentos e constrangimentos. (ex: avarias, atrasos e falhas).

Controlo: consiste em confrontar os resultados (execução dos planos de

materiais e de capacidade) com os programas e tomar ações corretivas sempre que os desvios sejam significativos.

O planeamento da produção, além de estabelecer os níveis de planeamento referidos, também se preocupa com a preparação das necessidades, onde se elaboram programas de produção e planos de utilização de capacidade produtiva. O planeamento e controlo da produção pode ser divido da seguinte forma [6]:

Planeamento Estratégico da Produção: assegura a eficaz utilização dos

recursos;

Planeamento e Controlo Tático da Produção: têm como objetivo definir

métodos, procedimentos, e programas de produção para implementação prática dos objetivos e planos definidos no planeamento estratégico;

Controlo da Atividade de Produção: atua sobre a execução dos trabalhos e

cumprimento dos objetivos programados de prazos. Além desta classificação, também se pode dividir o planeamento e o controlo da produção em planeamento a curto, médio e longo prazo.

2.5.1 Planeamento a Longo Prazo

O planeamento a longo prazo inicia-se com o plano de negócios, que tem como principais entradas as previsões, a análise do mercado e os objetivos da empresa. Este tipo de planeamento tem como horizonte mínimo seis meses [4].

O plano de negócios serve como entrada ao plano de vendas e operações (SOP). O plano de vendas é mais detalhado que o plano de negócios, pois contém a função do planeamento das operações e dos recursos. Em algumas situações no plano de vendas e operações e no plano de negócios é possível identificar algumas etapas do planeamento agregado [4].

O PDP (Plano Diretor de Produção) é elaborado para cada produto e tem como entrada o SOP (Plano de venda e operações), a gestão da procura e o planeamento geral da capacidade. Pode-se olhar para o PDP como uma simples lista dos pedidos e previsões temporais para um determinado produto num dado período [4].

Planeamento Diretor de Capacidade (PDC)

Estas técnicas fornecem dados importantes para que a capacidade possa ser ajustada por forma a assegurar a execução do PDP como, por exemplo [3]:

 Movimentação de cargas entre períodos (no tempo);

 Movimentação de cargas entre centros de trabalho (no espaço);

 Horas extraordinárias;

 Turnos;

 Redução temporária da semana de trabalho;

 Produção antecipada com armazenagem;

 Produção atrasada assumindo os encargos.

Plano Diretor de Produção (PDP)

O PDP tem como objetivo determinar com antecipação, quais os produtos que se devem produzir e em que quantidades. O período de planeamento do PDP é variável, tendo normalmente seis meses de programação. No entanto, esta programação poderá variar de acordo com as previsões e com os prazos de entrega previstos, para a produção de qualquer encomenda ou lote de artigos [3].

O PDP é expresso em unidades do produto a ser processado em cada um dos períodos, durante um determinado intervalo do planeamento. A definição do plano diretor varia de acordo com o sistema produtivo, em função das encomendas existentes em carteira, das encomendas planeadas, da previsão da procura e dos planos de capacidade dos sistemas produtivos [3].

2.5.2 Planeamento a Médio Prazo

Este planeamento é mais dinâmico que o anterior, devido à diminuição do período de tempo e do volume de informação envolvidos. O elemento chave do planeamento a médio prazo é o Planeamento de Necessidades de Materiais (MRP), que apresenta um método bastante simples de implementar.

O MRP recebe do PDP os dados relativos aos produtos finais a produzir, a quantidade necessária e a data para entrega. Estes dados são processados considerando a estrutura de cada produto ou lista de materiais (BOM, bill of materials), identifica todos os materiais e componentes (comprados ou fabricados) que constituem o produto acabado e têm de ser geridos pelo sistema MRP. Para cada material ou componente, o sistema MRP consulta as existências de stocks (inventário) e em função destas, determina as necessidades de produção ou compras [4]. Pode ser apresentado como na Figura 15.

Figura 15 – Planeamento a médio prazo; abordagem das questões táticas (Adaptado de [4]) Plano Diretor de Produção

(PDP) Plano de Requisição de Material (MRP) Planeamento da capacidade de recursos críticos (RCCP) Status do inventário Planeamento das necessidade de capacidade (CRP)

Necessidades líquidas de produção e/ou compras

Lista de Materias (BOM)

Planeamento de Necessidades de Materiais (MRP)

O MRP faz o controlo de stock e de planeamento da produção, onde o principal objetivo é criar condições para que os materiais necessários para o fabrico de produtos intermédios, módulos, opções ou produtos finais existam em quantidade, qualidade e no momento apropriado de forma a garantir os compromissos de entrega ao cliente [4].

São então definidos os prazos para início de produção dos produtos encomendados, ou seja, a programação MRP determina as necessidades líquidas de produção e as respetivas ordens de produção ou de compra, para satisfazer a programação de fabrico dos produtos finais. Esta programação é realizada com base no PDP, onde é possível determinar as necessidades de todos os materiais, componentes e matérias-primas que constituem os artigos do PDP nos diferentes períodos, para posteriormente se encomendar ou produzir.

Conceitos de base do sistema MRP

 Tempo de execução (Lead Time)– É o tempo que decorre entre o início de uma

atividade e a sua conclusão [4];

 Tamanho do lote – Um lote é a quantidade de materiais ou produtos que está

sujeito a um dado processamento. O sistema MRP trabalha com lotes fixos [4];

 Lista de Materiais (BOM) – É a “árvore” do produto, isto é, uma base de dados

que identifica todos os itens ou materiais, como matéria-prima ou componentes, que constituem o produto final. Esta lista deve identificar a natureza dos materiais (se o material foi comprado ou fabricado), a quantidade e a sua posição na estrutura do produto. Os dados constituintes da lista de materiais devem estar sempre atualizados de forma a minimizar erros no planeamento [4].

2.5.3 Planeamento a Curto Prazo

O planeamento a curto prazo é extremamente dinâmico e instável, devido à proximidade da data de entrega e à presença de fatores desestabilizadores que frequentemente surgem. As principais atividades executadas pelo planeamento a curto prazo são a programação, o plano de compras, a monitorização, a montagem e o controlo oficinal. O controlo oficinal é extremamente complexo e exigente, devido a ter de lidar com constrangimentos imprevistos como avarias, atrasos e falhas, greves dos trabalhores e problemas de qualidade. O controlo oficinal terá ainda de garantir que as encomendas são entregues a tempo e sem prejuízo da qualidade [4].

Para facilitar o planeamento das atividades, o controlo oficinal tem recorrido cada vez mais a soluções tecnológicas (sob a forma de software ou hardware) para apoio à organização da empresa.

2.5.4 Controlo oficinal

Os sistemas de controlo de produção preocupam-se com dois objetivos: planear e controlar as operações de manufatura. As técnicas de controlo oficinal encontram-se neste momento numa transição de métodos manuais para métodos computorizados cada vez mais evoluídos.

Funções do controlo oficinal

O Controlo da produção depara-se com um problema de aquisição de dados e informação do progresso das ordens de fabrico e criar uso da informação para controlo das operações de fabrico. Isto é um problema adicional para o controlo oficinal. As funções de um sistema de controlo estão classificadas segundo Zimmers [9] por:

1- Controlo prioritário e atribuição da ordem de compra

2- Manter a informação no processo de produção para controlo de material (MRP)

3- Monitoração da informação das ordens de fabrico

Sistema de Controlo Oficinal

Um sistema de controlo oficinal (CO) é criado para cumprir as quatro funções, referidas anteriormente, de forma eficiente. Há várias formas de configurar um controlo oficinal variando o envolvimento computacional. Até ao momento do desenvolvimento tecnológico da manufatura, nenhum dos sistemas exclui a participação humana. Por outras palavras, os sistemas de controlo oficinal não são sistemas de resposta automática ou processos de controlo computorizado. Até o mais moderno e computorizado controlo oficinal requer interação humana como ligação vital para o ciclo de controlo. Todo o processo pode ser resumido na Figura 16.

Um sistema de controlo oficinal consiste em seguir três passos. Esses passos são manifestados como três módulos de softwares que são ligados entre si em conjunto no sistema CO. Que são [9]:

1- Libertação da ordem 2- Agendamento da ordem

3- Progresso da ordem

Operação de agendamento

O agendamento de produção fornece uma tabela de tempo para as entregas dos produtos finais. Isto é traduzido em requisitos de material e componentes usando o MRP, e confirmada a capacidade do plano de produção pelo plano de capacidade. A próxima ligação deste planeamento é o agendamento das operações.

O agendamento de operações preocupa-se com o problema de atribuição específica de trabalho para um posto de trabalho específico numa semana, dia ou horas. Os produtos finais específicos na atribuição consistem nos componentes, em que cada um é fabricado, por uma sequência de processos de operações.

O agendamento envolve a atribuição de uma data de início e de fim para os lotes individuais e uma designação do posto de trabalho onde é realizada cada ordem de fabrico.

O problema do agendamento é complicado pelo facto de que podem existir centenas ou milhares de competências de trabalho individuais por unidade de tempo num número limitado de postos de trabalho. Essas complicações são compostas por interrupções imprevistas e atrasos tal como as avarias nas máquinas, trocas de prioridade de trabalho, faltas ao trabalho e greves dos trabalhadores da empresa.

O objetivo dos sistemas de agendamento de operações atribuiu tarefas aos centros de trabalho para [9]:

1- Encontrar datas finais de entrega para acabamento do trabalho em cada posto; 2- Minimizar os lotes durante o processo. Isto é realizado pela minimização do

tempo de espera da manufatura;

3- Maximizar a utilização das máquinas e dos recursos de trabalho.

Existe uma grande variedade de métodos de agendamento usados no processo de produção. Diferentes métodos são apropriados dependendo das operações da empresa, lotes de produção ou produção em massa.

O agendamento de operações pode consistir em seguir dois passos: 1- Carregamento da máquina;

Para o processo dos trabalhos através de fatores, as tarefas devem ser atribuídas aos postos de trabalho. Desde que o número de ordens exceda o número de postos de trabalho, cada posto de trabalho irá ter ordens em espera para processar. A atribuição das ordens para os postos de trabalho é mencionada para o carregamento das máquinas.

Regras de prioridade para trabalho sequencial

A regra de prioridade na operação de programação é um guia determinante na sequência de cada ordem, que será processada através de um dado posto de trabalho. Algumas regras de prioridade usadas na indústria podem seguir [9]:

-Maior prioridade é dada para trabalhos com “data mais cedo”; -Maior prioridade vai para trabalhos com “tempo de processo curto”; -Trabalhos são processados com base em “chega-primeiro-sai-primeiro”; -Maior prioridade é dada para trabalhos com “menos folga” no agendamento;

𝐹𝑜𝑙𝑔𝑎 = (𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑟𝑒𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑎𝑡é 𝑎 𝑑𝑎𝑡𝑎 𝑑𝑒 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒𝑔𝑎) − (𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑟𝑒𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑜 𝑝𝑟𝑜𝑐𝑒𝑠𝑠𝑜) (1)

-Maior prioridade é dada para trabalhos com menor rácio crítico;

𝑅á𝑐𝑖𝑜 𝑐𝑟í𝑡𝑖𝑐𝑜 = 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑟𝑒𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑎𝑡é 𝑑𝑎𝑡𝑎 𝑑𝑒 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒𝑔𝑎

𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑟𝑒𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑜 𝑝𝑟𝑜𝑐𝑒𝑠𝑠𝑜 (2)

O método da “marcação vermelha”, corresponde àquele em que os trabalhos urgentes são identificados com um cartão vermelho pelo despachante, para os trabalhos mais prioritários.

Sistema de recolha de dados da fábrica

O propósito de um sistema de recolha de dados da fábrica (FDC-factory data collection) no controlo oficinal é para providenciar uma ordem progressiva de dados básica. Num sistema de controlo oficinal computorizado é submetido o módulo da ordem progressiva para análise do estado de geração do estatuto da ordem de trabalho e estados de exceção.

Os tipos de dados de controlo oficinal que devem ser recolhidos pelo sistema de recolha de dados incluem [9]:

-contagem de peças;

-contagem de peças rejeitadas e contagem de peças para reparar; -conclusão das operações de sequência de encaminhamento; -pausas da máquina;

-tempo de trabalho que se torna trabalho regressivo;

Estes parâmetros da atividade da fábrica representam os dados básicos da informação de estado num controlo oficional podendo ser determinados.

Outro propósito para o sistema de recolha de dados pode ser o tempo e o relatório de presença dos trabalhadores para a contabilidade e folha de pagamento dos departamentos.

Os quatro métodos que têm sido usados para recolher dados do controlo oficinal, são os seguintes:

-Percurso do trabalho

-Folha de tempo do trabalhador -Centralização dos terminais da oficina -Terminais dos postos de trabalho individuais

2.6 Eliminação de desperdícios (filosofia Lean)

Durante várias décadas, a despreocupação com os custos de produção proporcionou desperdícios em vários setores do sistema produtivo, ao contrário do que se verifica, atualmente, com a aplicação da filosofia de Lean Manufaturing. Esta filosofia consiste num conjunto de estratégias utilizadas para a identificação desses desperdícios existentes nos processos produtivos, nos produtos e nas empresas, de forma a satisfazer o cliente e reduzir ou eliminar esses desperdícios. A eliminação destes desperdícios pode no futuro, refletir-se no sucesso da produção, pois o desperdício é considerado tudo aquilo que o cliente não reconhece como valor [10].

2.6.1 Princípios da filosofia Lean

O conceito de Lean foi introduzido primeiramente por Womack (1990), com o intuito de descrever a filosofia e práticas de trabalho dos fabricantes de automóveis Japoneses, mais concretamente o sistema da Toyota, denominado por Toyota Production System (TPS). Esta filosofia estava orientada para uma melhoria contínua dos processos e para a focalização de meios e métodos necessários para promover essas melhorias. Com isto, pode-se dizer que esta filosofia tem como principal objetivo a eliminação de desperdícios e consequentemente unir as etapas que realmente acrescentam valor ao produto. Mais tarde, em 1996, este conceito foi formalizado de maneira mais extensa, e assim foi descrito como tendo cinco princípios-chave [10]:

1. Identificar o Valor – Este princípio consiste em especificar o que gera e não gera

valor sob a perspetiva do cliente, pois o valor identifica o que realmente importa para o cliente.

2. Identificar a Cadeia de Valor – Por sua vez, não se deve focar, apenas, na satisfação

dos clientes e negligenciar os interesses e necessidades de outras partes, é necessário conhecer todas as partes interessadas no negócio.

3. Otimização do Fluxo – Promover ações com objetivo de assegurar os fluxos dos

materiais, pessoas e informações de forma a criar um fluxo de valor contínuo sem interrupções ou esperas.

4. Produção Pull – Permite que os consumidores “puxem” pela produção de forma a

produzir somente nas quantidades solicitadas pelos clientes e evitar acumulação de stock e garantir a entrega do produto na quantidade e momento certos.

5. Obter a Perfeição – Incentivar em manter a melhoria contínua em toda a

organização, ouvir o cliente, ser rápido e eficaz e permitir que as organizações melhorem continuamente. Por isso, deve-se procurar remover todas as perdas e desperdícios, suprimir todos os obstáculos que possam interromper o fluxo produtivo.

2.6.2 Os oito desperdícios

Por definição contextualizada, desperdício é qualquer atividade que consome recursos, mas não cria valor para o cliente. Na maior parte dos fluxos de valor, as atividades que realmente criam valor para o cliente são poucas. Assim, a maior fonte potencial de melhoria de desempenho numa empresa e melhoria do serviço ao cliente é eliminar o maior número possível de desperdícios. O Lean Thinking considera a existência de 8 desperdícios que devem ser reduzidos ou eliminados, sendo apresentados na Tabela3 [11].

Tabela 3 – Os oito desperdícios

Excesso de produção-

Processar mais, ou antes, do necessário.

• Comprar produtos antes de serem necessários

• Processar um documento antes de uma análise prévia • Produção excessiva de um produto

Movimentação-

Movimentos desnecessários de pessoas para cumprir a

tarefa.

• Operador de máquina precisar de andar para ir buscar uma peça

• Operador precisa de andar muito para buscar ferramenta

• Departamentos dispersos na empresa (layout) • Caminhadas para tirar copia, fax, etc.

Stock- Mais suprimentos

ou produtos no processo do que o necessário.

• Caixas cheias

• Excesso de produtos

• Mais material de produção do que o necessário • Excesso de equipamentos

Transporte- Movimentos

desnecessários de materiais.

• Múltiplas movimentações de material com a empilhadora

• Transportar o material de um setor para o outro com empilhadora porque os setores ficam longe um do outro

Tempo de Espera-

Produtos ou pessoas em espera do processo

• Espera dos clientes

• Documentos à espera por assinatura

• Espera do transporte de material de um setor para outro

• Espera de arranjos de problemas nas máquinas

Má utilização do capital Humano- Não utilizar

completamente a capacidade das pessoas.

• Não envolver as pessoas nos processos de melhorias • Não dar a correta atribuição ou orientação às pessoas • Trabalho desigual (não balancear carga)

Defeitos- Todo o erro que

leva a um retrabalho.

• Erros de processos manuais • Digitação errada

• Erro de produção

Processamento desnecessário- Esforços

que não agregam valor ao cliente.

• Etapas redundantes no processo • Múltiplas inspeções no processo

• Solicitações de clientes não definidas ou claras • Tecnologia inadequada

2.6.3 Ferramentas Lean

Estas ferramentas são instrumentos utilizados para implementar um sistema Lean, e que ditam como seguir os seus princípios. Como por exemplo, na Tabela 4.

Tabela 4 – Ferramentas Lean Função O 5S

Os 5S são as iniciais das palavras SEIRI (Arrumação), SEITON (Pôr em ordem), SEISO (Limpeza), SEIKETSU (tornar saudável o ambiente de trabalho) e SHITSUKE (Formação moral). O objetivo da implantação dos 5S é melhorar a qualidade dos artigos produzidos, a segurança, a eficácia e reduzir a taxa de avarias [12].

Padronização ou Trabalho Uniformizado

Consiste na identificação da melhor forma de efetuar determinada tarefa ou processo. Para se conseguir uniformizar o trabalho, devem-se elaborar instruções de trabalho considerando as melhores formas de o executar [13].

Controlo Visual

O controlo visual pretende auxiliar a gestão dos processos, podendo ser visual e auxiliado pelo controlo sonoro. Dar indicações das atividades em curso, indicações de segurança ou qualidade o que facilita a prevenção e identificação de anomalias [13].

TPM- Total Productive Maintenance

O TPM é um processo que maximiza a produtividade eliminando as perdas. Reduz os tempos mortos, garante a qualidade e diminuiu os custos em processos contínuos [14].

Método SMED

A técnica SMED é utilizada com o intuito de melhorar as condições de setup. Para isso, é necessário seguir as etapas:

-1ª etapa: Estudo do trabalho;

-2ª etapa: Separar atividades externas das internas; -3ª etapa: Transformar atividades internas em externas; -4ª etapa: Reduzir e eliminar as atividades internas; -5ª etapa: Reduzir as atividades externas [15]. Mapeamento

do Fluxo de Valor (VSM)

É uma metodologia lean thinking que permite identificar e efetuar a análise de atividades subdividindo-as do seguinte modo: atividades que acrescentam valor, que não

acrescentam, mas são necessárias e as que são desnecessárias. Esta identificação inicia com o Mapeamento de Fluxo de Valor do estado atual do processo. Após a análise do processo e da realização de melhorias, efetua-se o Mapeamento do Fluxo de Valor do estado futuro [13].

Kanban

É orientado à produção em série, cuja produção seja relativamente estável. Este método aumenta a produção a partir da procura, ou seja, o ritmo de produção é determinado pelo ritmo de circulação de Kanbans (etiqueta), que por sua vez é determinado pelo ritmo de consumo dos produtos [12].

Sistema Pull

Para se aplicar o sistema pull basta que cada célula de trabalho puxe materiais da célula anterior apenas perante um pedido da seguinte. As operações serão realizadas segundo o conceito just-in-time, isto é quando, no momento e na quantidade necessárias [13]. Jidoka

A produção tem como base a qualidade dos seus produtos e das operações, concebendo os equipamentos e operações de modo a libertar os trabalhadores, para que possam dedicar-se a outras operações de valor acrescentado [12].

Kaizen-Melhoria contínua

Tem origem japonesa e significa melhoria contínua. Essa melhoria envolve a participação de todos os colaboradores e tem como principal objetivo melhorar os processos e desempenhos da organização, implementando melhorias que envolvam baixos investimentos [13].

Heijunka- Programação

Nivelada

Consiste em nivelar a produção. O objetivo é eliminar os gargalos que frequentemente ocorrem. O que se adota é não produzir todo o material para apenas uma encomenda, mas sim intercalar diversas, conseguindo satisfazer diversos clientes. Consegue-se deste modo tornar a produção mais estável [13].

2.7 Aplicativo de Gestão da Produção

De maneira a facilitar o controlo das várias vertentes apresentadas, existe vários softwares computacionais que se podem utilizar com vantagem para a organização da empresa. Existem softwares que são gratuitos como o Primavera Express (este software apenas é gratuito até um máximo de movimentação de 30 mil euros anuais) ou com licenças adquiridas de origem num computador, como é o caso do Microsoft Excel. Ambos possuem as suas vantagens e desvantagens que podem ser descritas na Tabela 5.

Tabela 5 – Comparação dos aplicativos de gestão de produção

Vantagens Desvantagens

Microsoft Excel

- Gratuito e sem limite de fluxo monetário;

- Conhecimentos de aprendizagem facilmente adquiridos com experiência.

- Muito complicado para criar fichas automatizadas;

- Necessidade de criar várias folhas Excel (Exemplo: clientes, fornecedores, stock…).

Primavera Express

- Fácil manejamento;

- Simplicidade de apresentação de todas as suas funções;

- Todas as áreas se encontram separadas, mas catalogadas para simplificar o seu acesso.

- Limite de fluxo monetário; - Alguns pontos de utilização com falta de explicação de funcionamento;

- Necessidade de formação (para utilizar com grande aproveitamento).

A versão gratuita do software da Primavera é uma boa opção para empresas que se encontram ainda no seu início de atividade, porque ainda gere poucas quantidades monetárias. Além de que o trabalhador encarregue de atualizar a base de dados, começa por ganhar experiência neste tipo de programas, o que facilitará no futuro a aprendizagem/utilização de um software mais avançado que possa ser adquirido pela empresa.

Software Primavera na Indústria

Este é um programa, cujo logótipo está apresentado na Figura 17, e se encontra a ser utilizado cada vez mais pelas empresas da região. Além de a empresa vendedora ter uma vasta gama de diferentes modelos, destinados a diferentes áreas de trabalho, também é de fácil contato ao centro de apoio ao cliente. As licenças de utilização dependem de qual o software que o cliente compra, porque consoante a utilidade a ter, o programa pode oferecer uma versão mais completa, mais básica ou mais simples de utilizar. Para uma compra vantajosa, a empresa vendedora pede os dados necessários para determinar qual o software que mais se adequa à situação atual, facilitando assim o trabalho do cliente e perdas de tempo em pesquisas que podem levar à compra de um programa pouco vantajoso.

Figura 17 – Logótipo do Software Primavera [16]

Por exemplo, com uma utilização eficaz de um software deste tipo, é possível aproveitar vantagens, como:

Aumento da produtividade– automatização de processos produtivos, logísticos,

administrativos e financeiros;

Diminuição dos custos operacionais– otimização dos processos administrativos, desde

o aprovisionamento, até à expedição, passando pela faturação e recebimentos;

Aumento da eficiência– controlo integrado e em tempo real de todas as áreas do

negócio;

Melhoria da qualidade – eliminação de inconformidades desde a primeira peça, até ao

2.8 Processo de Fabrico

Classificação dos Processos de fabrico

A transformação de metais e ligas pode ser realizada por um diverso e variado conjunto de processos mecânicos apresentados na Figura 18 e que contêm variadas

atividades desde fundir, soldar, conformar ou maquinar metal a fim de obter a peça desejada. Vários fatores devem ser considerados quando se escolhe um processo de fabricação. Como por exemplo, segundo [17]:

• Forma e dimensão da peça;

• Material a ser empregado e suas propriedades; • Quantidades de peças a ser produzidas;

• Tolerâncias e acabamento superficial requerido; • Custo total do processamento.

Processos de enformação

•Fundição

–Moldes não permanentes –Moldes permanentes •Deformação plástica –Deformação em massa •Forjamento •Laminagem •Trefilagem •Extrusão –Deformação em chapa •Quinagem •Estampagem •Estiramento Processos de separação

•Corte por arranque de apara –Torneamento

–Fresagem –Furação

•Corte sem arranque de apara –Corte por arrombamento –Oxicorte

–Corte por plasma –Corte por laser

Processos de ligação •Ligação permanente –Soldadura •Ligação mecânica –Rebitagem –Aparafusamento Processamento de superfícies •Limpeza •Revestimento Melhoria de propriedades •Tratamento térmico

Classificação dos processos de maquinagem

O processo de fabricação de peças por maquinagem pode ser dividido em duas grandes categorias:

 Maquinagem convencional - Processo mecânico pelo qual a peça resultante é

produto de um processo de remoção de material [18].

 Maquinagem não convencional- utiliza uma fonte de energia química, elétrica

ou térmica, ao invés da energia mecânica usada tradicionalmente. Aplica-se quando os metais a serem trabalhados são de maquinagem e onde a taxa volumétrica de remoção de material é muito menor que a do método convencional [18].

Classificação das operações de corte

Quanto à finalidade, as operações de maquinagem podem ser classificadas em:

 Operações de desbaste – processo anterior ao acabamento, que visa obter na

peça a forma e dimensões próximas das finais.

 Operações de acabamento - processo destinado a obter na peça as dimensões

finais, ou um acabamento especificado.

2.8.1 Procedimentos de Produção

Para que a produção de uma empresa tenha rentabilidade é importante que se faça um planeamento de todo o processo. Para que isso seja possível é necessário identificar todos os parâmetros e restrições que cada processo pode ter. O planeamento torna-se assim um procedimento de tomada de decisões com o objetivo de obter um plano de produção mais económico [8].

Para que isso se torne mais eficaz existem alguns aspetos que devemos ter em atenção para se evitar ou reduzir gastos economicamente desnecessários, e que podem vir a longo prazo a ser lucrativos se forem alterados com antecedência.

Parâmetros de entrada

-material da peça

O material da peça em bruto deve ser estudado para se conhecerem as características principais, como: propriedades físicas, químicas e mecânicas. Estas servem para determinar os parâmetros de dureza, resistência à tração, composição química, inclusões, afinidade química com o meio lubrificante ou com a ferramenta, microestrutura, encruamento, etc.

A propriedade mais importante de um metal utilizado no processo de maquinagem é a sua maquinabilidade. O termo refere-se à capacidade de um metal em ser maquinado e o seu acabamento superficial seja admissível. Algumas características influenciam a maquinabilidade dos metais, tais como: a dureza e a resistência mecânica, a ductilidade, a condutividade térmica e a taxa de encruamento [8].

Materiais com baixos valores de dureza podem ser maquinados com velocidade de corte, avanço e profundidade maiores, por serem materiais macios. O resultado é obter um tempo de vida maior da ferramenta de corte e elevadas taxas de remoção de apara.

-geometria da peça

Quando se escolhe um processo de maquinagem, analisa-se a capacidade desse processo em executar a forma geométrica da peça com a exatidão e o acabamento superficial pretendidos. Inicialmente, escolhem-se os grupos de processos que podem ser compatíveis com o tamanho e a forma geométrica da peça a maquinar e com as possíveis características adicionais (furos, roscas, caixas, cavidades, etc). Feita a seleção do grupo de processos de maquinagem, a seleção final será aquela que garanta o acabamento superficial e as tolerâncias geométricas e dimensionais da peça. Quanto à sua geometria, as peças podem ser classificadas em dois grandes grupos: peças equivalentes a sólidos de revolução (axissimétricas) ou peças não-equivalentes a sólidos de revolução (prismáticas) [8].